lect8nucl (1083143), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Первое число — соответствующая часть лекций: 1–Механика, 2–Молекулярная физика и термодинамика,3–Электричество, 4–Магнетизм, 5–Колебания и волны, 6–Оптика, 7–Квантоваяфизика, 8–Ядерная физика. Второе число — номер страницы.Аабсолютно неупругое тело 1-3— твердое тело 1-3— упругое тело 1-3— черное тело 6-26аберрация 6-4агрегатные состояния 2-23адиабата 2-16адиабатическое приближение 7-25активная зона реактора 8-17активность нуклида 8-7акцептор 7-28альфа-излучение 8-5альфа-распад 8-8аморфные тела 2-27ампер 1-2, 3-22, 4-6амплитуда колебания 5-2амплитудные коэффициентыотражения 5-30— — пропускания 5-30анализатор 6-22анизотропность 2-27аннигиляция 8-10антинейтрино 8-9антистоксовый спутник 7-23антиферромагнетик 4-28античастицы 8-10астигматизм 6-5Ббарионы 8-20беккерель 8-7биения 5-10бипризма Френеля 6-9ближний порядок 2-25бозоны 7-17— промежуточные 8-20броуновское движение 2-9бэр 8-12бэта-излучение 8-6, 8-9бэта-распад 8-9Вватт 1-12вакансия 2-29вебер 4-12вектор 1-28— Умова (Пойтинга) 5-31векторное произведение векторов1-29вес тела 1-19вечный двигатель первого рода 2-13взаимная индукция 4-19внутреннее трение 1-20возгонка 2-30волна 5-20— бегущая 5-21— де Бройля 7-6— плоская 5-21— поперечная 5-20— продольная 5-20— стоячая 5-24— сферическая 5-22— упругая 5-20— — гармоническая 5-20— электромагнитная 5-27волновая функция 7-8волновое число 5-22— уравнение 5-22волновой пакет 5-23волновая поверхность 5-21восприимчивость веществадиэлектрическая 3-15— — магнитная 4-23время релаксации 5-13вязкость 1-20— динамическая 1-21— кинематическая 1-21Переход из возбужденного состояния ядра в основное происходит за времяпримерно 10–13–10–14с, что значительно меньше времени жизни возбужденногоатома (примерно 10–8с).Спектр γ -излучения является линейчатым, что доказывает дискретностьэнергетических состояний атомных ядер.γ -Излучение является столь коротковолновым, что его волновые свойствапроявляются весьма слабо, а на первый план выступают корпускулярныесвойства.
Поэтому γ -излучение рассматривают как поток частиц — γ -квантов.γ -кванты, обладая нулевой массой покоя, не могут замедляться в среде,поэтому при прохождении γ -излучения сквозь вещество они либопоглощаются,либорассеиваютсяим.Основнымипроцессами,сопровождающими прохождение γ -излучения через вещество являются:— фотоэффект или фотоэлектрическое поглощение γ -излучения— испускание атомом, вследствие поглощения γ -кванта, электрона содной из внутренних электронных оболочек, которое сопровождаетсяхарактеристическим рентгеновским излучением. Фотоэффект являетсяпреобладающим механизмом поглощения в области малых энергий γ квантов Eγ < 100 кэВ.— комптон-эффект (комптоновское рассеяние) является основныммеханизмом взаимодействия γ -квантов с веществом при энергияхEγ ≈ 500 кэВ2— образование электрон-позитронных пар (при Eγ > 1,02 МэВ = 2me c )становитсяосновнымпроцессомвзаимодействияγ -квантовсвеществом при Eγ > 10 МэВ.Если энергия γ -кванта превышает энергию связи нуклонов в ядре(7 ÷ 8 МэВ) , то в результате поглощения γ -кванта может наблюдатьсяядерный фотоэффект — выброс из ядра одного из нуклонов, чаще всегонейтрона.13.
Дозиметрические величины и единицы.Воздействие γ -излучения (а также других видов ионизирующегоизлучения) на вещество характеризуют дозой ионизирующего излучения.Различаются:— Поглощенная доза излучения — физическая величина, равнаяотношению энергии излучения к массе облучаемого вещества.Единица поглощенной дозы излучения — грей (Гр): 1Гр=1Дж/кг — дозаизлучения, при которой облученному веществу массой 1кг передаетсяэнергия любого ионизирующего излучения 1Дж.— Экспозиционная доза излучения — физическая величина, равнаяотношению суммы электрических зарядов всех ионов одного знака,созданных электронами, освобожденными в облученном воздухе (приусловии полного использования ионизирующей способности электронов), кмассе этого воздуха.Единица экспозиционной дозы излучения — кулон на килограмм (Кл/кг);внесистемной единицей является рентген (Р): 1Р=2,58·10–4 Кл/кг.А.Н.Огурцов.
Лекции по физике.Ядерная физика8–128–21—+10001/2—+10Мюонµ−1206,81/2—+10МюонноенейтриноТау-лептон(Таон)Таонноенейтриноνµµ+ν~Лептоныµ001/2—+10τ+ν~134871/2—+10001/2—+100264,101001273,101000974,001/2001966,201/200010740—00101836,21838,71/21/21/21/200+1+1021831/200+1023341/210+1123281/210+1123431/210+1025731/21/20+1125861/21/20+1132733/200+1Пионыбольшую, чем E : Eγ′ = E + E ЯМезоныКаоныτ−ντ+АдроныБарионысигмаксиомегаπ0πK0K+Эта-мезонПротонНейтронГипероны:лямбдаτpnΛ0Σ0Σ+Σ−Ξ0Ξ−Ω−−π~K0K−η0~p~n~Λ0~Σ0~+Σ~Σ−~Ξ0~Ξ−~Ω−Ядерная физикаБарионноечисло B01/2Лептонноечисло LМасса покоя,ед. me01γ−Спин, ед.
ħЗаряд, ед. e—1Фотонантичастицы1e+ν~eФотоны— при возбуждении ядра и переходе его из основного состояния ввозбужденное с энергией E γ -квант должен иметь энергию несколькоА.Н.Огурцов. Лекции по физике.0eνeНазваниечастицычем E , из-за отдачи ядра в процессе излучения: Eγ = E − E Я ;Таким образом, максимумы линий излучения и поглощения должны бытьсдвинуты друг относительно друга на величину 2E Я (см.
рисунок), что делаетневозможным резонансное поглощение γ квантов для свободных ядер.Резонансное поглощение γ -излученияможет быть получено только при компенсациипотери энергии на отдачу ядра. Такаяситуация реализуется в твердом теле, когдаатомы жестко связаны между собой и энергия иимпульс отдачи передается не одному атому, авсему кристаллу в целом. В этом случае потери энергии на отдачу становятсяисчезающе малыми, поскольку масса кристалла гораздо больше массы одногоатома и кинетическая энергия, которую приобретает весь кристалл, ничтожна.При достаточно низких температурах, когда вероятность возбуждения фононоввследствие отдачи атомов снижается, процессы излучения и поглощения γ излучения происходят практически без потерь энергии (идеально упруго) безизменения внутренней энергии тела.0ЭлектронЭлектронноенейтриноГруппачастицы14.
Эффект Мёссбауэра.Эффектом Мёссбауэра называется явление упругого испускания илипоглощения γ -квантов атомными ядрами, связанными в твердом теле, несопровождающееся изменением внутренней энергии тела (т.е. происходящеебез возбуждения квантов колебаний кристаллической решетки — фононов).При излучении или поглощении γ -кванта ядром свободного атома,вследствие закона сохранения импульса ядро атома приобретает импульс,равный импульсу излученного или поглощенного фотона, а значит икинетическую энергию — кинетическую энергию отдачи ядра ( E Я ) .Следствием этого является то, что:— при переходе ядра из возбужденного состояния с энергией E восновное, излучаемый γ -квант имеет энергию Eγ несколько меньшую,Сводная таблица элементарных частиц.СимволИзотопическийспин I4) "странный" (strange) — s5) "истинный" (true) — t6) "прелестный" (beauty) — b .У кварков имеются античастицы — антикварки.— Биологическая доза — величина, определяющая воздействие излученияна организм.Единица биологической дозы — биологический эквивалент рентгена(бэр): 1бэр — доза любого вида ионизирующего излучения,производящая такое же биологическое действие, как и дозарентгеновского или γ -излучения в 1Р (1бэр=10–2 Дж/кг).Мощность дозы излучения — величина, равная отношению дозыизлучения к времени облучения.
Различают:1) мощность поглощенной дозы (единица — грей на секунду (Гр/с));2) мощность экспозиционной дозы (единица — ампер на килограмм(А/кг)).8–208–13взаимодействия. Схематично, электромагнитноевзаимодействие двух заряженных частицпроисходитпутемобменамеждунимивиртуальным фотоном γ . В результатевозникает, например рассеяние электронапротоном, которое схематически изображаетсядиаграммойФейнмана(а).Аслабоевзаимодействие происходит путем обмена(W + ,W − , Z 0 ) — тяжелымипромежуточными векторными бозонами±частицами со спином 1. При этом W -бозоны осуществляют взаимодействиепри котором изменяется знак заряда исходной частицы (например, бэта-распад1100~0 n→1 p + −1 e + 0 ν e0(диаграмма Фейнмана (б)), а Z -бозон — при котором знак неизменяется (например, рассеяние нейтрино на электроне 0ν~ + −1 e→ −1 e + 0 ν~e(диаграмма Фейнмана (в)).
Таким образом, три промежуточных бозона ифотон являются квантами так называемых калибровочных векторныхполей электрослабого взаимодействия.000023. Элементарные частицы.У каждой элементарной частицы есть античастица, обозначается она темже символом, но с добавлением тильды над ним.00Античастицы фотона, π - и η -мезонов тождественны самим частицам.Эти частицы являются истинно нейтральными, они не способны каннигиляции,ноиспытываютвзаимныепревращения,являющиесяфундаментальным свойством всех элементарных частиц.Элементарные частицы объединяются в три группы: фотоны, лептоны иадроны.Группа фотонов состоит из одной частицы — фотона — квантаэлектромагнитного взаимодействия.Группа лептонов состоит из электрона, мюона, электронного и мюонногонейтрино, тяжелого лептона — τ -лептона (таона), таонного нейтрино, а такжесоответствующих им античастиц. Они участвуют только в электромагнитноми слабом взаимодействиях.К группе адронов относятся мезоны (пионы и каоны) и барионы (нуклоны(протон, нейтрон) и нестабильные частицы).
При распаде бариона, наряду сдругими частицами, всегда образуется новый барион — закон сохранениябарионного заряда. Адроны обладают сильным взаимодействием, наряду сэлектромагнитным и слабым.Адроны состоят из кварков. Каждый мезон M строится из одного кваркаq и одного антикварка q~ , каждый барион B — из трех кварков q :M = qq~ ,B = qqqЧисло лептонов равно числу типов кварков — принцип кварк-лептоннойсимметрии.Имеются кварки шести типов, которые подобно лептонам образуют тридублета, или три поколения (u , d ) , (c, s ) , (t , b) :1) верхний (up) — u2) нижний (down) — d3) "очарованный" (charm) — cА.Н.Огурцов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
